Текст книги "Умные растения"

Автор книги: Фолькер Арцт

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 17 страниц)

Невесомость: водоросли в «Аэробусе»

Полеты по параболе – самое удивительное и фантастическое средство, которое гравитационные биологи используют для своих исследований. При помощи этих полетов они получают возможность победить силу тяжести, и для этого вовсе необязательно обращаться вокруг Земли на космической станции. Этот способ используется давно – так, например, подготавливали к невесомости первых астронавтов ВВС США. Во время съемок фильма «2001 год: космическая одиссея» режиссер Стэнли Кубрик заставил актеров именно так парить в невесомости. Они летали по параболе.

Идея (во всяком случае, ее принцип) зародилась в пятидесятые годы прошлого столетия, она невероятно проста: самолет имитирует свободное падение и тем самым вводит все и всех в состояние невесомости. На первый взгляд кажется – проще простого, всего лишь фигура высшего пилотажа над облаками. Но в действительности это весьма дорогостоящее дело.

Шесть часов утра в аэропорту Кельн/Бонн. В Западном терминале заметно оживление, хотя оттуда не отправляют ни груз, ни пассажиров. Сегодня терминал предоставлен в полное распоряжение Германского центра аэронавтики и космонавтики, который проводит полеты по параболе. Это особое научное событие – от ученых потребуются также и чисто физические усилия. Повсюду образовываются небольшие группки людей в одинаковых синих формах – профессоров, кандидатов наук и студентов. Они обсуждают распечатки данных и результаты компьютерных тестов. И делают это тихо, сосредоточенно. Лишь иногда раздается разряжающий обстановку смех. Между группками попадаются французские бортпроводники – они сразу бросаются в глаза благодаря своим ярко-оранжевым комбинезонам. В шутку их называют «воздушными маршалами»[5]5
  Воздушный маршал – вооруженный и переодетый в штатское сотрудник Федеральной службы по обеспечению безопасности авиаперелетов США, обычно сопровождает пассажирские рейсы.


[Закрыть], потому что во время полета нужно строго следовать их указаниям. Теперь они спокойно и профессионально отвечают на заданные вопросы. Что делать, если захочешь пить, если кому-то станет плохо, если приспичит справить малую нужду? Телевизионщики проводят первые интервью. Медицинский персонал раздает таблетки от воздушной болезни. А перед огромным окном, выходящим на летное поле, останавливается самый большой исследовательский самолет Европы – «Аэробус А300». На фюзеляже большими буквами написано: «Zero-G». Это сокращенное английское выражение означает «нулевая сила тяжести».

Без сидений внутреннее пространство самолета кажется мне размером с просторный зал – гимнастический зал, если точнее. Пол выложен мягкими, бело-серыми коврами, к стенам прикреплены поручни, а через каждые два метра между потолком и полом натянуты красные ремни безопасности. Пространство производит приятное впечатление, здесь почти уютно: нигде нет ни крючков, ни опасных углов – все покрыто мягкой обивкой. Большая летающая лаборатория словно создана для озорных детишек. Даже прочно закрепленные полки для экспериментов заботливо обернуты пенопластом и скреплены клейкой лентой, своими скругленными краями они больше напоминают сильно увеличенные игрушки-конструкторы.

Двадцать исследовательских команд различных направлений в последний раз проверяют свои установки для опытов. Йенс и Николь тоже надежно упаковали подопытные растения; монитор компьютера будет демонстрировать их рост. Все дополнительное оборудование – центрифуга и камера шоковой заморозки – работает безупречно. Можно начинать. Повисло напряженное ожидание: что же преподнесет невесомость экспериментальным образцам и самим ученым?

6100 метров над Северным морем. Скорость 825 километров в час. Пассажиры предупреждены. Пилоты увеличивают тягу и, заложив вираж, устремляются вверх. Проходит двадцать секунд. Наступает решающий момент: командир корабля Жиль ле Барзик сообщает о состоянии невесомости. Он снижает тягу до минимума, выпускает закрылки, чтобы они погасили подъемную силу, – одним словом, благодаря его искусным маневрам машина словно бы переваливает через гору и устремляется вниз: теперь она в «безвоздушном пространстве» и подчиняется лишь силе тяжести. Самолет будет лететь в свободном падении по параболе примерно тысячу метров, пока не дойдет до нижней точки кривой. На борту царит невесомость.

Нулевая сила тяжести. Это состояние сохраняется, пока «Аэробус» не пройдет критическую точку. В общей сложности двадцать две секунды невесомости. Лишь затем командир корабля переводит вперед сектор газа и переходит на горизонтальный полет. Серьезная и очень сложная фигура пилотажа. Она позволяет исследователям на борту испытать абсолютно новое ощущение – невесомость, и каждый реагирует на него по-своему. Новички судорожно держатся за поручни и ремни. Опытные исследователи, такие, как Йенс и Николь, парят в пространстве и лишь незадолго до возвращения земной силы тяжести вновь занимают надежную позицию. «Воздушные маршалы» ничего не упускают из виду. Даже мимику своих пассажиров. Прежде чем ты поймешь, что тебе плохо, они уже оказываются рядом с пакетом – вот что значит понимание.

Тридцать парабол с промежутками в три минуты. В общей сложности около десяти минут невесомости. Этого вполне достаточно, чтобы пережить сильные впечатления, да и корням растений хватает времени, чтобы начать расти несколько иначе. Итак, как же реагирует верхушка корня, когда статолиты вдруг становятся невесомыми? Это и есть научный вопрос, который должны были прояснить необычные полеты на «Аэробусе». Что происходит, когда в момент роста по кривой камешки вдруг теряют вес? Прекращает ли корень свой рост по кривой, потому что камешки больше не указывают направление?

– Никоим образом. – Йенс еще в самолете дает свое первое восторженное заключение. – Корень продолжает изгибаться, будто ничего не случилось.

Это доказывает, что сигналы роста передаются не вследствие давления статолитов на стенки, а в результате непосредственного контакта. Достаточно даже нежнейшего, «невесомого» соприкосновения камешков и стенки корня.

– Действительно, прекрасный результат. Теперь мы знаем, в каком направлении нужно продолжать исследования. – Йенс очень доволен. Он с улыбкой смотрит на Николь. – Да и удовольствие мы тоже получили.

Дорогое удовольствие, стоило бы добавить. Столько сил и затрат – и все ради изучения загадочных камешков, которые не дают покоя ботаникам. Будут ли оправданы эти расходы? Пригодятся ли они в сельском хозяйстве? Понадобятся ли для космических полетов? Возможно. А может быть, и нет. Такого рода исследования можно считать нецелесообразными, если рассматривать с точки зрения потенциальной пользы или финансовой окупаемости. Мы постоянно задаем вопросы и нуждаемся в ответах, и наряду с материальными у нас есть также интеллектуальные потребности. Об этом свидетельствуют философия и литература, музыка и прочие виды искусства, которые обогащают нас духовно и интеллектуально. Сюда же можно отнести фундаментальные исследования. Они удовлетворяют нашу потребность в познании мира, которую, помимо человека, испытывают и другие живые существа. С этой точки зрения фундаментальные исследования – даже если они не окупятся в кратчайшие сроки – обернутся прибылью для общества, улучшат качество жизни. Со времен зарождения техники мы извлекаем выгоду из крепких древесных стволов, используя их в качестве корабельных мачт, рычагов или балок. Но понять, откуда эти стволы берутся, – совсем другое дело. Нам до сих пор не удалось до конца разгадать эту загадку.

Так или иначе, параболические полеты помогают нам немного разобраться в давнишней тайне и понять, как растения ориентируются в пространстве, как молодым росткам удается тянуться вверх, к свету, и вниз, к воде и питательным веществам. Иными словами: ощущение тяжести – их главный проводник к энергии и питанию.

2. Питание: насекомые как промежуточное блюдо

Поучительная история с венесуэльских столовых гор

В питании растений, в общем-то, нет ничего удивительного. Над землей их листья вбирают солнечный свет и углекислый газ, а корни вытягивают из почвы влагу и более десятка различных питательных веществ – прежде всего минеральные соли, – удовлетворяя свою потребность в азоте, сере и фосфоре.

Более увлекательны – по крайней мере, с точки зрения кинематографии – такие крайние случаи, когда стандартного питания недостаточно и растения устраивают дополнительную охоту – на мелких насекомых. Вспомним, например, плотоядные растения.

Плотоядные растения? Ладно, хорошо. Но что нового можно о них сообщить? Еще Чарлз Дарвин написал о них целую книгу. Ни один урок биологии не обходится без этой темы, да и в Интернете предлагается выращивать на подоконнике венерину мухоловку. Скажем так: достаточно избитая тема. Или все-таки что-то непознанное осталось? Может быть, я когда-нибудь натыкался на белое пятно? Восстановить его в памяти мне так и не удалось, припомнилось только вот что: три вопросительных знака. Должно быть, мне попалась какая-то заметка в газете, и я нарисовал на полях три огромных вопросительных знака. Они так и стоят у меня перед глазами. Что же меня так встревожило и заставило усомниться?

Я полагаюсь на самый мощный внешний носитель моей информации – деревянный аптечный шкаф с тридцатью шестью ящиками. На одном из них надпись: «Причудливое». Именно здесь я нахожу искомое: под статьей о мягком порно для рыб лежит черно-белая фотография непентеса с острова Борнео. Если верить статье под картинкой, это растение за час поймало и переварило шесть тысяч термитов. Теперь мои вопросительные знаки на полях кажутся более чем обоснованными. Шесть тысяч за один час! Такое трудно представить. Получается, насекомые должны были, подобно леммингам, бросаться в глубь кувшинчика. Но с чего бы они стали так поступать?

Можно предположить, что это ошибка. Или ложное сообщение. Потому что непентесы никуда не торопятся; они действуют медленно, очень медленно, как я узнал много лет назад во время одной киноэкспедиции в Венесуэлу, на столовые горы. Эти горы, также называемые тепуи, – мощные, состоящие из песчаника массивы, которые, подобно архипелагу скалистых островов, взмывают над влажными тропическими лесами. Их плато на две-три тысячи метров превосходят вершины деревьев, и сверху они совсем не похожи на плоскую доску. Тогда мы оказались посреди каменистого ландшафта, изрезанного невероятными ущельями, с острыми каменными иглами и глубокими каньонами. А посреди всего этого – пестрые, размером с тарелки оазисы из растительных «подушек» и заболоченные луга с необычными растениями. Лишь через некоторое время нам стало ясно, что мы окружены целыми полчищами плотоядных растений. И что это скопление – не причуда природы, а выражение крайней нужды.

Почти каждый день на высокогорные плато сходят напоминающие Всемирный потоп грозовые ливни, вскормленные массами водяного пара влажных тропических низменностей. К ним добавляются порывистые ветры, которые направляют капли дождя вниз, и те, как острые иглы, вонзаются в горную породу. Почти все минералы и питательные вещества при этом вымываются и уносятся из песчаника вместе с водяными потоками. Безвозвратно. Гигантские водопады (например, водопад Анхель высотой примерно в 980 метров, считающийся самым крупным в мире) обрушивают влагу обратно в тропические леса.

Растения на плато остаются ни с чем. Необходимые для жизни питательные вещества, такие, как соли азота, серы или фосфора, в почве почти отсутствуют; здесь, кажется, возможно лишь скудное существование. Обычно так и происходит. Однако на столовых горах бывает хуже. Растения реагируют на эту ситуацию таким до бесстыдства гениальным решением: презрев растительное существование, они отваживаются вторгнуться в царство животных.

Вместо того чтобы при помощи корней тщательней прощупать почву и отыскать дефицитные вещества, они тянутся за ползающими и летающими питательными пакетами. Они ловят и пожирают насекомых не хуже голодных животных.

Способы ловли весьма разнообразны, но, как правило, в ловушки переоборудуются самые обычные листья. Здесь добычу поджидают подвижные волоски с клейкими капельками – примерно как у нашей росянки. А там – тысячи зеленых трубочек (свернутые листья броккинии[6]6
  Броккиния – растение семейства бромелиевых, подсемейства питкерниевых, названо в честь итальянского натуралиста Джованни Батисты Брокки (1772–1826).


[Закрыть], растения, которое можно встретить только на столовых горах). Трубочки ведут себя вполне безобидно, как маленькие дымоходы высотой от двадцати до тридцати сантиметров. Но внутренние стенки – гладкие точно зеркало, и то, что кажется идеальным, безобидным местом для приземления, быстро превращается в смертельную западню. Иными словами, насекомым в этой местности приходится нелегко.

А как противостоять гелиамфорам, этим броским кувшинчикам, привлекающим внимание сразу тремя видами приманок? Цветом, запахом и вкусом. Название выбрано удачно. Наша «амфора» – зеленый резервуар-ловушка, этакий выросший из почвы фужер, заполненный примерно на одну треть дождевой водой и разными примесями. Дождевые массы порой меняют уровень воды, однако кувшинчик сам регулирует его благодаря всасывающим и откачивающим жидкость железам, расположенным в его стенках. Но в первую очередь он насыщает воду органическими кислотами и ферментами, расщепляющими белок, и тем самым превращает дождевую воду в пищеварительную жидкость. Наша «амфора» служит растению желудком.

Однако и первая часть названия, «гели-» (от латинского слова helios – «солнце»), имеет большое значение. Нарост на краю кувшинчика нависает над серединой чашечки, будто бра, и заканчивается своего рода абажуром. Ослепительно красным. Таким, что издалека видно. Кроме того, он источает запах, распространяет приятный аромат, который должен привлечь мух, муравьев или жучков. И тот, кто поддастся этому искушению, будет щедро вознагражден (пусть даже всего один раз): из красного «абажура», особенно с его внутренней стороны, сочатся прекрасные сладкие капельки нектара. Здесь и вправду есть чем поживиться (рис. 1).

Гелиамфоры можно найти только в столовых горах. Они привлекают насекомых ароматом, который источают их ярко-красные «абажурчики»

Внушительные усилия, особенно если знаешь, что все это служит гелиамфорам лишь для того, чтобы набить брюхо. Да и достигается это нечестным путем: запах и цвет заманивают жертву в ловушку. Капельки нектара задуманы как приманка. Они должны прельстить гостей, чтобы те осмелились шаг за шагом продвигаться вперед по все более скользкой поверхности, пока, полностью погруженные в свою сладкую трапезу, вмиг не потеряют равновесие. Падение в чашечку цветка – скрытая цель отлаженного ловушечного механизма. Большинству насекомых даже удается, барахтаясь, пробраться сквозь пищеварительный сок и достичь стенки чашечки – но там их уже ожидает завеса из неприступных щетинистых волосков, да и сами стенки чашечки покрыты липким налетом. Спастись едва ли возможно.

И вот мы уже ощутили сочувствие к насекомым. Их заманивают, ловят, едят. Они – жертвы растительного коварства, которому, чтобы сформироваться, понадобились миллионы лет.

Даже мы почувствовали, что нас притягивают эти необычные кувшинчики.

– Эти хоть что-то делают, – похвалил наш оператор. А чуть позже добавил: – Теперь, пожалуйста, запустите туда пчелку. – И еще позже: – Мне нужно действие! Где же все насекомые?

Больше часа мы все находились в состоянии готовности, вот только действие никак не хотело начинаться. Потом вдруг по краю кувшинчика пробежал муравей. Мы затаили дыхание, ожидая, что он туда свалится. Насекомое выглядело совершенно беззаботно, даже вскарабкалось на красный фонарик… Но столь же беззаботно поползло вниз и отправилось прочь, куда глаза глядят. Может, стоило обрадоваться этому чудесному спасению? Однако мы не обрадовались.

Не один битый час мы ожидали, что плотоядное растение наконец начнет есть плоть. Ничего подобного. Потом пошел дождь. Резкий и очень сильный. Никто не хотел в этом признаваться, но вынужденное окончание съемок тоже было облегчением. Я терпеть не могу тупое ожидание, которое одновременно сопряжено с напряжением и беспокойством. Когда ты надеешься на какое-то событие, которое так и не происходит. С этим покончено. Мы немедленно убрали камеры в водонепроницаемые пластиковые мешки, облачились в дождевики и резиновые сапоги, и у нас создалось приятное ощущение, что мы ничего не пропустили. Ни один жучок, ни одна пчелка не отважились бы на полет сквозь эти барабанящие по земле потоки воды. Отступаем в лагерь. Чтобы завтра снова вернуться.

Поскольку нашей гелиамфоре не удалось поймать ни одного насекомого ни на следующий день, ни после, мы сдались – слишком много всего еще было в планах. Конечно, для нашего фильма это провал, но также и урок: мне пришлось пересмотреть свое представление о жадных и хищных растениях. Кувшинчики могут питаться плотью – трупики на дне растения подтверждают это, – но они в своих гастрономических делах совершенно не торопятся. Они действуют спокойно и медленно – не по своей воле, просто насекомые на протяжении миллионов лет учились сопротивляться гелиамфорам и далеко не всегда падают внутрь. При всем лукавстве и искусстве вводить в заблуждение плотоядные кувшинчики живут не в сказочной стране. Такой урок я извлек из той давнишней экспедиции.

И вот теперь шесть тысяч насекомых в час, как утверждает мое «причудливое» газетное сообщение. Значит, почти два несчастных термита в секунду. Какой непентес может позволить себе такое? А главное – как? Тем не менее в подписи под иллюстрацией упоминается немецкая исследовательница Марлис Мербах, которая опубликовала свое открытие в известном британском журнале «Нейчер» («Природа»), Значит, никакая это не газетная утка из мира ботаники? Быть может, непентес белоокаймленный (так кувшинчик именуется в статье) и правда самое прожорливое растение в мире? Тогда я непременно хочу выяснить, как оно питается, и это обязательно должно войти в наш фильм. Проснулся мой охотничий инстинкт. Я решаю как-нибудь отыскать Марлис Мербах.

Самое прожорливое растение в мире

Несколько месяцев спустя из окна «Боинга-747», принадлежащего «Королевским авиалиниям Брунея», я любуюсь Южно-Китайским морем с узорами из свободных волн и течений. Успокаивающая морская синева. Лишь в некоторых местах, куда отбрасывают тени пухлые кучевые облака, словно возникают черные пропасти. Грандиозное водное пространство. И только крошечные, беспорядочно разбросанные по морской поверхности рыбацкие лодки, торговые суда и танкеры выглядят так, словно они из совсем другого, делового мира. Они обесценивают могущественный водоем, превращая его в простое средство транспортировки.

Объявляют снижение и прибытие (кстати, приземление довольно чувствительное) в Бандар-Сери-Бегаван, столицу султаната Бруней-Даруссалам. Небольшая розетка на мониторах, висящих над рядами кресел, движется в соответствии с поворотами, как стрелка компаса, хотя указывает не на Северный полюс, а, скорее, на религиозный центр ислама. Каждое мгновение она указывает путь на Мекку. Бруней – маленькое, богатое нефтью государство на северном побережье острова Борнео с переменчивой семисотлетней историей – с самого начала был исламским государством.

Мягкая посадка, успокаивающий шорох шасси, конец восемнадцатичасового полета. Я измучен, и в голове моей царит пустота. Но уже первый глоток тропического воздуха будто заполняет мой душевный вакуум – непознанное и неизвестное гонит усталость прочь. Найдем ли мы загадочные кувшинчики? Позволят ли власти вообще что-нибудь снимать? И в первую очередь – будет ли Марлис Мербах ждать нас в аэропорту?

Сотрудник таможни как раз пытается разъяснить, что наших бумаг недостаточно, и тут уверенным шагом, не обращая внимания на заграждения и окрики персонала, к нам приближается она, помахивая двумя золотистыми, запаянными в пластик удостоверениями прессы. Одним – для меня, другим – для Брайана Макклэтчи, нашего оператора. Оба удостоверения выданы аппаратом премьер-министра Бруней-Даруссалама. Это производит впечатление. Несколько минут спустя наше оборудование проходит таможенный контроль. Марлис успешно влилась в наши ряды. Может, и с растениями-убийцами она умеет обращаться так же?..

Даже невзирая на очки без оправы, Марлис Мербах едва ли похожа на ученую. Напротив, в штанах-хаки и надетой поверх футболки жилетке, состоящей из одних карманов, она кажется весьма опытной местной жительницей. Точнее, местным биологом, работающим в полевых условиях.

Мы с Марлис встречались еще в Германии, где договорились, что она вместе с Деннисом, своим супругом и коллегой, вылетит заранее, чтобы разыскать все необходимое. Выяснит, где находятся места обитания непентеса бело-окаймленного, как туда добраться со съемочным оборудованием, нужен ли нам внедорожник…

Как всегда, признается Марлис, есть хорошая и плохая новости. К счастью, самое прекрасное место обитания непентеса еще в целости и сохранности – поляна, которую исследовательница окрестила «раем». Правда (и это плохая новость), в настоящий момент до этого «рая» трудно добраться, разве только по топкой лесной тропинке, то есть пешком в резиновых сапогах или на внедорожнике. Но взять напрокат внедорожник просто невозможно.

Чтобы объяснить, где находится «рай», Деннис достает карту северной части острова Борнео, распечатанную из программы «Гугл Земля».

– Это вид Брунея из космоса, – сообщает он. – Вы Удивитесь.

Мы и правда удивляемся, потому что на снимке со спутника территория Брунея отчетливо выделена темно-зеленым, почти как на политической карте мира.

Деннис тут же поясняет:

– У них так много нефти в прибрежной зоне, что вырубать лес просто не имеет смысла. Бруней утопает в зелени.

Совсем не так на малайзийской части острова, напрямую граничащей с Брунеем: там все расчистили до такой степени, что хоть святых выноси. Деннису явно хотелось сострить, но он сдержался. Не успели мы поблагодарить ее супруга, как Марлис ткнула указательным пальцем в темно-зеленую область:

– Вот он, наш рай, нам нужно сюда.

– Даже если сперва нам придется пройти чистилище, – добавляет Деннис.

Мне даже в голову не пришло, что это замечание – не просто метафора. Лишь позднее я узнал, что коллеги часто называют нашу новую знакомую Марлис Неуемная. Потому что там, где другие сдаются, она не хочет знать никаких ограничений, а еще потому, что для достижения своей цели она выкладывается не на сто, а на все сто двадцать процентов. Нам только предстояло это понять.

Деннис роется в поисках своего кошелька:

– А если все пойдет наперекосяк, нужно взять… это стоит ровно пять брунейских долларов.

Он протягивает мне травянисто-зеленую местную купюру в пять долларов, на которой рядом с портретом султана (в его лучшие годы) воспроизведена гравюра, изображающая растение-кувшинчик.

– К сожалению, это совсем не то, – сетует Марлис, – непентес белоокаймленный выглядит иначе, нужно поговорить с султаном.

Звонит мобильный.

– Султан! – восклицают окружающие.

Марлис вступает в увлекательную беседу, а Деннис тем временем объясняет мне, что на всей территории Брунея хорошая мобильная связь, даже в самом дремучем лесу. Исследовательская работа здесь – просто счастье.

– У нас есть джип, и мы можем отправиться в рай, – объявляет сияющая от радости Марлис.